d. Curved Blade Baling – baling lengkung
biasanya disebut dengan back swept, karena jika berputar baling-baling jenis ini akan menekan fluida ke dinding tangki olahan agar proses pencampuran
merata. jenis biasa digunakan untuk mengurangi tegangan geser dari baling- baling. seperti terdapat pada gambar 2.1.d
e. Titled Blade Baling-baling Bilah Datar Miring
Baling-baling jenis ini sama dengan baling-baling bilah datar atau plat blade, tetapi jenis ini didesain agar terpasang miring terhadap tangki olahan. seperti
terdapat pada gambar 2.1.e
f. Shrouded Blade Baling – baling Bilah Vertikal Horizontal
Baling-baling jenis ini merupakan kombinasi antara bilah datar vertikal dengan bilah horizontal seperti terdapat pada baling-baling jenis radial.
biasanya diletakkan hampir dekat kepermukaan fluida untuk menghasilkan pusingan air yang berguan untuk pencampuran. seperti terdapat pada gambar
2.1.f
g. Pitched Blade Baling – baling Pilin
Memiliki karakteristik radial dan aksial. biasanya diletakkan hampir kedasar tangki olahan dengan sudut standart pilinan 45
. Jenis ini juga biasa dikenal dengan tipe fan. seperti terdapat pada gambar 2.1.g
h. Pitched Curved Blade Baling-baling Pilin Lengkung
Jenis ini merupakan kombinasi antara baling-baling pilin dengan baling- baling lengkung. biasanya digunakan untuk aplikasi khusus, karena
memerlukan biaya yang besar dan konstruksinya yang rumit. seperti terdapat pada gambar 2.1. h
Universitas Sumatera Utara
i. Arrowhead Blade Baling –baling Searca
Pada baling-baling jenis ini arah putaran biasanya disesuaikan dengan kebutuhan pada waktu pencampuran. karen jenios ini biasanya diletakkan
pada fluida yang mempunyai arah dan arus aliran seperti terdapat pada gambar 2.1.i
Gambar 2.1. JenisType baling-baling
2.2.1.2 Analisa Gaya Pada Baling-baling Pengaduk
Di dalam alat pembuat es krim, bejana tempat adonan es krim ini di putar sedangkan baling-baling pengaduk tetap diam, sehingga kecepatan sudut bejana
tempat adonan es krim adalah :
60 .
. .
2
s
n
µ π
ω
=
2.1
dimana :
ω = Kecepatan sudut bejana rads
n = Putaran rpm
μ
s
= Koefesien gesek statis
Universitas Sumatera Utara
Harga koefesien gesek dapat dilihat pada tabel 2.1 dibawah ini
Tabel 2.1 Harga Koefesien Gesek Statis dan Kinetis
Permukaan μ
s
μ
k
Baja pada baja Alumunium pada baja
Tembaga pada baja Besi pada baja
Tembaga pada basi Kaca pada kaca
Kebanyakan logam- [sedikit diberi oli] Baja pada es
Baja pada teplon Kayu pada kulit binatang
Karet pada beton basah Karet pada beton kering
Tulang pada tulang Persendian tulang
0,78 0,61
0;53 1,10
1,05 0,94
0,15 0,6
0,04 0,5
0,5 0,9
- -
0,42 0,47
0,36 0,15
0,29 0,40
0,08 0,06
0,04 0,4
0,4 0,8
0,03 0,003
Suyanto;Fisika Dasar; Hal 123 Maka untuk tosi T kg.m adalah :
2 .
t
d F
T =
Sularso;Elemen mesin;hal 25 2.2 Dimana F = Berat adonan es krim kgf
d
t
102 .
ω
T P
=
= Diameter bejana tempat adonan m Daya penggerak bejana P Watt adalah :
Sularso;Elemen mesin;hal 72.3 Karna berbagai macam faktor keamanan dalam perencanaan, sehingga perlu
dikalikan dengan faktor koreksi daya fc dan persamaan 2.3 menjadi :
Universitas Sumatera Utara
fc T
P ×
= 102
.
ω Sularso;Elemen mesin;hal 7 2.4
Untuk fc diambil dari daya rata-rata yang diperlukan yaitu 2,0
2.2.2 Daya motor penggerak
Daya motor penggerak P
motor
dapat dihitung dari daya poros penggerak bejana P dibagi dengan effisiensi mekanisme-total
η
m
m Motor
P P
η
=
sebagai berikut : 2.5
Dimana : P
motor
m
η = Daya motor penggerak kW
P = Daya poros penggerak bejana kW
= Effisiensi mekanisme-total effisiensi sistem transmisi
2.2.3 Sistem transmisi 2.2.3.1 Sistem transmisi sabuk dan puli
Sebagian besar transmisi sabuk menggunakan sabuk-V karena mudah penggunaannya dan harganya murah, tetapi sabuk ini sering terjadi slip sehingga
tidak dapat meneruskan putaran dengan perbandingan yang tepat. Sabuk terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Dalam
gambar 2.2 diberikan berbagai proposi penampang sabuk-V yang umum dipakai.
Universitas Sumatera Utara
m m
r1 R2
n1 n2
C Penggerak
Yang Digerakan
Gambar 2.2 Ukuran penempang sabuk-V Jika putaran puli penggerak dan yang digerakan berturut-turut adalah n
1
rpm dan n
2
rpm, dan diameter nominal masing-masing adalah d
1
mm dan D
2
1 2
2 1
d D
n n =
mm. Karena sabuk-V biasanya dipakai untuk menurunkan putaran, maka perbandingan
yang umum dipakai ialah perbandingan reduksi i i 1, dimana : 2.6
Kecepatan linier v sabuk-V ms adalah :
1000 60
× =
dn v
π 2.7
Jarak suatu poros rencana Cadalah 1,5 samapai 2 kali diameter puli besar.
Gambar 2.3 Panjang keliling sabuk Panjang sabuk rencana L adalah :
2 1
2 2
1
4 1
2 2
d D
C D
d C
L −
+ +
+ =
π Sularso;Elemen Mesin; Hal 170 2.8
Universitas Sumatera Utara
Dalam perdagangan terdapat bermacam-macam ukuran sabuk. Namun mendapatkan ukuran sabuk yang panjangnya sama dengan hasil perhitungan
umumnya sukar. Didalam perdagangan nomor nominal sabuk-V dinyatakan dalam panjang kelilingnya dalam inchi. Tabel 2.2 menunjukan nomor-nomor nominal
dari sabuk standart utama.
Tabel. 2.2 Panjang sabuk-V standart.
Nomor nominal Nomor nominal
Nomor nominal Nomor nominal
Inchi mm
Inchi mm
Inchi mm
Inchi mm
10 254
45 1143
80 2032
115 2921
11 279
46 1168
81 2057
116 2946
12 305
47 1194
82 2083
117 2972
13 330
48 1219
83 2108
118 2997
14 356
49 1245
84 2134
119 3023
15 381
50 1270
85 2159
120 3048
16 406
51 1295
86 2184
121 3073
17 432
52 1321
87 2210
122 3099
18 457
53 1346
88 2235
123 3124
19 483
54 1372
89 2261
124 3150
20 508
55 1397
90 2286
125 2175
35 889
70 1778
105 2667
140 3556
36 914
71 1803
106 2692
141 3581
37 940
72 1829
107 2718
142 3607
38 965
73 1854
108 2743
143 3632
39 991
74 1880
109 2769
144 3658
40 1016
75 1905
110 2794
145 3683
Sularso;Elemen Mesin; Hal 168 Jarak sumbu poros C dapat dinyatakan sebagai :
8 8
2 1
2 2
d D
b b
C −
+ +
=
Sularso;Elemen Mesin; Hal 170 2.9
Universitas Sumatera Utara
Dimana : 14
. 3
2
1 2
d D
L b
+ −
= Sularso;Elemen Mesin; Hal 170 2.10
Sedangkan untuk besarnya daya yang dapat ditransmisikan oleh sabuk, digunakan rumus :
v F
F Po
2 1
− =
Sularso;Elemen Mesin; Hal 171 2.11
µθ
e F
F =
2 1
Sularso;Elemen Mesin; Hal 171 2.12
t b
F
izin
× ×
= σ
izin
σ = 2,5 – 3,3 Nmm
2
Dimana : F
1
= gaya tarik pada sisi kencang N F
2
C d
D 57
180
1 2
− −
° =
θ = gaya tarik pada sisi kendor N
b = Lebar sabuk spesifik mm
t = Tebal sabuk sfesipik mm
e = 2,7182
μ = Koefesien anatar sabuk dan puli 0,3 – 0,6
θ = Sudut kontak antara sabuk dan puli º
Besarnya sudut kontak adalah : Sularso;Elemen Mesin; Hal 173 2.13
C = Jarak sumbu poros mm
Universitas Sumatera Utara
2.2.3.2 Sistem transmisi Roda gigi cacing
Pada perancangan alat pembuat es krim ini roda gigi cacing digunakan untuk mentransmisikan putaran dan daya dari puli pada motor ke puli penggerak
bejana. Perbandingan transmisi atau perbandingan gigi dapat dinyatakan sebagai :
1 2
Z Z
i =
2.14 Dimana : Z
1
= Jumlah ulir cacing Z
2
= Jumlah gigi pada roda gigi cacing Dibawah ini akan diberikan rumus dan persamaan roda gigi cacing. Jika m
n
adalah modul normal, m
s
γ
cos
n s
m m
=
adalah modul aksial, dan γ adalah sudut kisar maka :
Sularso;Elemen mesin;hal;2772.15 Atau harga taksiran m
s
dari jarak sumbu poros a dan jumlah gigi Z
1
adalah :
Error Bookmark not defined.
28 ,
6 7
, 12
2
2
+ −
≈ Z
a m
s
Sularso;Elemen mesin;hal;2772.16
Untuk ulir cacing, proposi bagian-bagiannya dapat dilihat pada tabel 2.3 berikut :
Tabel 2.3 proposi ulir cacing
Nama Bagian Rumus
Diameter jarak bagi cacing γ
sin
1 1
n
m Z
d =
Jarak sumbu 2
2 1
d d
a +
= Tinggi kepala
n
m hk
= Tinggi kaki
n
m hf
157 ,
1 =
Tinggi gigi
hk hf
h +
=
Diameter luar cacing hk
d dk
2
1 1
+ =
Diameter inti cacing hf
d dr
2
1 1
− =
Universitas Sumatera Utara
Untuk roda cacing proposi bagian-baginnya dapay dilihat pada tabel 2.4 berikut :
Tabel 2.4 proposi roda cacing
Nama Bagian Rumus
Diameter jarak bagi cacing
s
m Z
d
2 2
= Tinggi kepala
n
m hk
= Tinggi kaki
n
m hf
157 ,
1 =
Tinggi gigi
hk hf
h +
=
Diameter luar cacing cos
1 2
2
1 2
θ −
− +
= hk
d d
dk
t
Diameter inti cacing hf
d dr
2
1 2
− =
Dimana : hk
d d
t
2
2
+ =
θ = Sudut lengkung roda cacing Maka lebar roda cacing
35 ,
6 cos
. 38
, 2
+
=
γ π
n
m b
Sularso;elemen mesin;hal277 2.17 Leber sisi gigi efektif b
e
2 sin
1
θ dk
b
e
= adalah :
Sularso;elemen mesin;hal277 2.18 Persamaan beban lentur yang diizinkan F
ab
Y m
b F
n e
ba ab
. .
. σ
= kgadalah :
Sularso;elemen mesin;hal279 2.19 Dimana :
ba
σ = Tegangan lentur yang diizinkan kgmm
2
Y .
dapat dilihat pada lampiran A-1
= Faktor bentuk dapat dilihat pada lampiran A-2 Dan beban permukaan gigi yang diizinkan F
ac
kg adalah :
γ
K b
d K
F
e c
ac
. .
.
2
=
Sularso;elemen mesin;hal279 2.20
Universitas Sumatera Utara
Dimana :
c
K = Faktor ketahana terhadap keausan dpt dilihat pada lampiran A-3
γ
K .
= Faktor sudut kisar dapat dilihat pada lampiran A-4 Untuk beban tangesial Ft kg adalah :
v P
F
m d
t
. .
102 η
= 2.21
Dimana : Pd = Daya perencana kW
m
η = Effisiensi mekanis- total v = Kecepatan roda gigi ms
harga F
mon
harus lebih besar dari Ft, F
min
, diambil dari harga terkecil antara F
ab
dan F
ac
1 2
1 2
1 2
2 1
sin sin
δ δ
R R
Z Z
d d
n n
i =
= =
.
2.2.3.3 Sistem transmisi Roda gigi kerucut
Perbandinga putaran i roda gigi kerucut adalah :
Jika sudut poros dinyatakan dengan Σ, maka :
2 1
δ δ +
= Σ
Dimana : R = Panjang sisi kerucut mm
2 1
, δ
δ = sudut kerucut jarak bagi
Jika, Σ = 90º, maka :
1
tan 1
δ
= i
,
2
tan δ
= i
2.22 Untuk proposi roda gigi keruct, maka diameter lingkaran jarak bagi d
2 2
1 1
. .
Z m
d Z
m d
= =
Universitas Sumatera Utara
Sisi kerucut ; sin
2 sin
2
2 2
1 1
d d
R =
= δ
2.23 Kecepatan roda gigi pinion dibuat lebih tinggi dari pada kecepatan roda gigi besar
maka perubahan kepala yang diperlukan dapat dilakukan dengan koefesian masing-masing sebagai berikut :
1 2
2 2
1 1
1 46
, x
x Z
Z x
− =
−
=
2.24
Karena itu jika C
k
m .
118 ,
≥ , dimana C
k
m x
hk 1
1 1
+ =
= kelonggaran puncak, maka untuk pinion :
Tinggi kepala : Tinggi kaki:
k
C m
x hf
+ −
= 1
1 1
Demikian pula dalam hal roda gigi besar : Tinggi kepala :
m x
hk 1
1 2
− =
Tinggi kaki:
k
C m
x hf
+ +
= 1
1 2
Dengan demikian tinggi gigi adalah :
k
C m
h +
= 2 2.25
Sudut kepala pinion
tan
1 1
1
R hk
k −
=
θ Sudut kaki pinion
tan
1 1
1
R hf
f −
= θ
Sudut kepala roda gigi besar
tan
2 1
2
R hk
k −
=
θ Sudut kaki roda gigi besar
tan
2 1
2
R hf
f −
= θ
Dengan demikian sudut kerucut kepala adalah :
1 1
1 k
k
θ δ
δ +
= ,
2 2
2 k
k
θ δ
δ +
= 2.26
Universitas Sumatera Utara
Demikian pula sudut kerucut kaki :
1 1
1 f
f
θ δ
δ
− =
,
2 2
2 f
f
θ δ
δ
− =
2.27 Besarnya masing-masing diameter lingkaran kepala adalah :
2 2
2 2
1 1
1 1
cos 2
cos 2
δ δ
hk d
dk hk
d dk
+ =
+ =
2.28 Dan besarnya masing-masing diameter lingkaran kaki :
2 2
2 2
1 1
2 1
sin 2
sin 2
δ δ
hk d
X hk
d X
− =
− =
2.29
Jika sudut tekan adalah
o
α , dan kelonggaran belakang dianggap nol, maka tebal gigitebal lingkar adalah :
m s
s m
x s
m x
s
o o
. tan
2 5
, tan
2 5
,
2 1
2 2
1 1
π α
π α
π =
+ −
= +
= 2.30
Lebar sisi gigi b sebaiknya diambil tidak lebih dari 13 sisi kerucut, atau kurang dari 10 modul pada ujung luar.
Untuk menentukan lebar sisi, mula-mula dihitung kekuatannya terhadap beban lentur, beban lentur yang diizinkan dibagi dengan lebar sisi F
b
. .
. .
. .
. .
2 2
2 ;
1 1
1 ;
m s
o v
a b
m s
o v
a b
K K
K J
K m
F K
K K
J K
m F
σ σ
= =
, untuk gigi dengan penampang yang merupakan harga rata-rata dari penampang ujung luar
dan ujung dalam, adalah 2.31
Dimanan
1 a
σ dan
2 a
σ kgmm
2
adalah tegangan lentur yang diizinkan, seperti yang diberikan pada lampiran A-5. Kv
adalah faktor dinamis lampiran A-6. J
1
dan J
2
adalah koefesien geometri lampiran A-8dan K
o
adalah faktor beban lebih
Universitas Sumatera Utara
lampiran A-7. K
s
24 ,
2
4
m K
s
= merupakan faktor ukuran yang besarnya ditentukan sebagai
untuk m ≥1,5, dan K
s
= 0,5, untuk m 1,5. K
m
adalah faktor distribusi beban yang hargannya ditentukan oleh letak bantalan terhadap roda gigi lampiran A-9.
Perhitungan beban muka F
H
f m
o v
p c
H
C C
C I
C C
d F
. .
2 1
2
σ =
kgmm, juga didasarkan pada ukuran penampang rata-rata gigi, dilakukan menurut rumus berikut :
Sularso;elemen mesin;hal:2722.32
Dimana
c
σ kgmm
2
adalah tegangan kontak yang diizinkan lampiran A-5. Dalam hal ini jika harga tegangan tersebut berbeda untuk pinion dan roda gigi
besar, maka harus diambil harga yang terkecil. C
p
mm kg
adalah koefesien elastis lampiran A-10, C
y
adalah faktor dinamis lampiran A-6, Co merupakan faktor beban lebih lampiran A-7,
Cm adalah faktor distribusi beban lampiran A-9, C
f
adalah faktor kondisi permukaan biasanyan = 1, dan I adalah faktor geometri lampiran A-11.
Diantara harga-harga F
’ b1
, F
’ b2
, dan F
’ H
dipilih yang terkecil selanjutnya disebut F
’ min
. Lebar gigi yang diperlukan dapat dihitung dari gaya tangensial Ft kgmm = 102Pdv dibagi dengan F
’ min
Poros merupakan salah satu bagian terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Jika diketahui
, jika harga tersebut tidak lebih dari 13 sisi kerucut atau kurang dari 10 kali modul ujung luar gigi, maka dapat ditetapkan
sebagai harga yang dipakai.
2.2.4 Poros
Universitas Sumatera Utara
bahwa poros yang akan direncanakan tidak mendapat beban lain kecuali torsi, maka perencanaan diameter porosnya adalah sebagai berikut :
3
. .
16
s
d T
π τ
=
Supaya konstruksi aman maka
timbul a
izin
τ τ
τ ≥
kgmm
2
3
. .
16
s a
d T
π τ
≥
3 1
. .
16
≥
a s
T d
τ π
3 1
. 1
, 5
≥
a s
T d
τ .............................................................................. 2.33
Dimana : d
s
a
τ = Diameter poros mm
T = Torsi kg.mm = Tegangan izin kgmm
2
P fc
Pd .
=
Jika P adalah daya nominal output dari motor penggerak kW, maka berbagai faktor keamanan bisa diambil, sehingga koreksi pertama bisa diambil kecil. Jika
faktor koreksi adalah fc, maka daya perencana adalah : ................................................................................... 2.34
Dimana Pd = Daya perencana kW Harga fc dapat dilihat pada tabel 2.5 dibawah ini :
Tabel 2.5 faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan
Daya yang Akan Ditransmisikan f
c
Daya rata-rata yang diperlukan 1,2 - 2,0
Daya maksimum yang diperlukan 0,8 - 1,2
Daya normal 1,0 - 1,5
Universitas Sumatera Utara
Sularso;Elemen Mesin; Hal 7 Untuk menghitung Torsi T kg.mm dapat dihitung dari daya perencana kW
sebagai berikut : ω
Pd T
=
n Pd
T
π
2 1000
60 102
× ×
× =
n Pd
T ×
× =
5
10 74
, 9
2.35
Tegangan izin dapat dihitung sebagai berikut :
2 1
sf sf
B a
× = τ
τ Sularso;Elemen mesin;hal 82.36
Dimana :
B
τ = Kekuatan tarik bahan kgmm
2
Sf
1
= Faktor keamanan bahan, untuk bahan SF = 5,6
S-C = 6,0 Sf
2
÷
= Faktor keamanan akibat alur pasak 1,3 3,0 Dalam perencanaan diameter poros, ada faktor-faktor lain seperti faktor koreksi
akibat momen puntir Kt dan faktor akibat beban lenturan Cb, maka persamaan 2.33 menjadi :
3 1
. .
1 ,
5
×
× ≥
Cb Kt
T d
a s
τ Sularso;Elemen mesin;hal:82.37
Dimana harga Kt = 1,0 jika beban halus 1,0
÷
1,5 Jika terjadi sedikit kejutan atau tumbukan 1,5
÷
3,0 Jika beban dikenakan dengan kejutan
Universitas Sumatera Utara
Cb = 1,2
÷
2,3jika tidak ada beban lentur maka Cb = 1
2.2.5 Baut
Baut disini berfungsi sebagai pengikat untuk dudukan pada motor penggerak tetapi selain itu berfungsi juga untuk pengikat poros terhadap puli. Jika
momen rencana dari poros adalah TKg.mm dan diameter poros adalah d
s
mm, maka gaya tangensial F Kg Pada permukaan poros adalah :
2
s
d T
F =
2.38 Tegangan geser yang ditimbulkan adalah :
2
4 d
F
k
× =
π τ
2.39 Dimana :
k
τ = Tegangan geser yang terjadi kgmm
2
2 1
fk fk
b ka
S S
× =
σ τ
d = Diameter luar baut mm
Tegangan geser izin didapat dengan : 2.40
Dimana : Sfk
1
= Faktor keamanan umumnya diambil 6 Sfk
2
2
4 d
F
ka
× ≥
π τ
= Faktor keamanan = 1,0 – 1,5 jika beban dikenakan perlahan-lahan
= 1,5 – 3,0 jika beban dikenakan tumbukan ringan = 2,0 – 5,0 jika beban dikenakan secara tiba-tiba dengan
tumbukan berat Dari tegangan geser izin, panjang pasak yang diperlukan dapat diperoleh dengan :
2.41
Universitas Sumatera Utara
Gaya keliling F kg yang sama seperti diatas dikenakan pada luas permukaan samping pasak. Maka tekanan permukaannya adalah :
1
t d
F P
× =
2.42 Dimana :
P = Tekanan permukaan kgmm
2
1
t d
F P
a
× =
t = kedalaman baut pada poros mm
dari harga tekanan permukaan yang di izinkan, panjang pasak yang diperlukan dapat dihitung dengan :
2.43 Dimana :
P
a
= Tekanan permukaan izin kgmm
2
Harga Pa dapat dilihat pada tabel 2.6 dibawah ini
Tabel 2.6 Tekanan permukaan yang diizinkan pada ulir
Bahan Tekanan permukaan yang diizinkan Pa
kgmm
2
Ulir luar Ulir dalam
Untuk pengikat Untuk penggerak
Baja liat Baja liat atau perunggu
3 1
Baja keras Baja liat atau perunggu 4
1,3 Baja keras Besi cor
1,5 0,5
Sularso;elemen mesin;hal 298
Universitas Sumatera Utara
2.2.6 Bantalan
Tujuan merencanakan bantalan adalah untuk mendapatkan umur bantalan. Suatu beban yang besarnya sedemikian rupa hingga memberikan umur yang sama
dengan umur yang diberikan oleh beban dan kondisi putaran sebenarnya disebut beban ekivalen dinamis. Misalkan sebuah bantalan membawa beban radial Fr kg
dan beban aksial Fa kg, maka beban ekivalen dinamis P kg adalah :
YFa XVFr
+ =
Pr
Sularso;Elemen Mesin; Hal 135 2.44 Dimana :
X,V dan Y = faktor-faktor beban
Harga X,V dan Y dapat dilihat pada tabel 2.7
Tabel 2.7 faktor-faktor X,V dan Y
Jenis bantalan Beba
n putar
pada cinci
n dala
m Beba
n punti
r pada
cinci n
luar Baris tunggal
Baris ganda e
Baris tunggal Baris ganda
FaVFre FaVFr
≤
eFaVFre V
X Y
X Y
X Y
Xo Yo
Xo Yo
Bantalan bola alur
dalam FaCo = 0,014
= 0,028 = 0,084
= 0,11 = 0,17
= 0,28 = 0,42
= 0,56 1
1,2 0,56
2,30 1,99
1,71 1,55
1,45 1,31
1,15 1,04
1,00 1
0,56 2,30
1,90 1,71
1,55 1,45
1,31 1,15
1,04 1,00
0,190 ,22
0,26 0,28
0,30 0,34
0,38 0,42
0,44 0,6
0,5 0,6
0,5
Bantalan bola sudut
α = 20º = 25º
= 30º = 35º
= 40º 1
1,2 0,43
0,41 0,39
0,37 0,35
1,00 0,87
0,76 0,66
0,55 1,09
0,92 0,78
0,66 0,55
0,70 0,67
0,63 0,60
0,57 1,63
1,41 1,24
1,07 0,93
0,57 0,68
0,80 0,95
1,14 0,5
0,42 0,38
0,33 0,29
0,26 1
0,84 0,76
0,66 0,58
0,52
Sularso;Elemen Mesin; Hal 135 Umur nominal L dapat ditentukan sebagai berikut :
=
=
10 3
3 1
3 ,
33 ,
3 ,
33 ,
n f
rol bantalan
untuk n
f Bola
bantalan untuk
n n
Sularso;Elemen Mesin; Hal 135 2.45
Universitas Sumatera Utara
Faktor umur : Untuk kedua bantalan,f
h
P C
f
n
= Sularso;Elemen Mesin; Hal 135 2.46
Umur nominal L
h
= =
10 3
3 1
500 ,
500 ,
h h
h h
f f
rol bantalan
untuk f
L Bola
bantalan untuk
adalah
Sularso;Elemen Mesin; Hal 135 2.47
Dimana C
= Beban nominal dinamik spesifik kg P
= Beban ekivalen dinamis kg Harga C dapat dilihat pada tabel 2.8 berikut :
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.8 Beban nominal dinamik spesifik
Sularso;Elemen Mesin; Hal 143
Universitas Sumatera Utara
L B
A P
a b
b b
h
2.2.7 Defleksi pada rangka batang
Kekakuan terhadap rangka batang terhadap lenturan juga perlu diperiksa. Bila suatu rangaka batang plat profil baja yang ditumpuh pada kedua ujungnya
dan mendapat beban terpusat maka besarnya defleksi poros y mm adalah :
jika pada rangka diasumsikan kedua ujung rangka ditumpu, maka reaksi tumpuan untuk beban terpusat adalah adalah :
Gambar 2.4 Defleksi beban terpusat
2 P
RB RA
= =
Karena pada alat pembuat es krim terdapat empat buat rangka untuk menahan beban dari tabung pendingin, maka besarnya beban untuk tiap-tiap rangka adalah
4 W
P =
Dimana P = Beban tiap-tiap rangka kg W = Beban dari tabung pendingin kg
Momen lentur yang terjadi :
x RA
M
mak
. =
dimana x = l2, maka
4 .
2 .
2 l
P l
P M
mak
= =
2.48 Untuk tegangan lentur yang timbul adalah :
I Y
M
mak mak
. =
σ 2.49
Universitas Sumatera Utara
sb y
sb x 1
2 C1
C2 b
b h
C d1
d2
Dimana Y = jarak dari pinggir penampang kepusat penampang diambil yang terbesar, untuk kondisi diatas maka harga
2 b
Y =
, sedangkan untuk momen inersia penampang siku adalah sebagai berikut :
Gambar 2.5 titik berat pelat profil h
b A
.
1
= ,
h h
b A
2
− =
dimana :A
1
dan A
2
= Luas penampang 1 dan 2mm
2
2 2
2 1
. 2
. .
h h
b h
h b
h b
A A
A
tot
− =
− +
= +
=
mm
2
2
1
h C
= ,
h h
b C
+ −
= 2
2
mm, maka C adalah :
tot
A C
A C
A C
2 2
1 1
+ =
2.50
3 1
. 12
1 h
b Iz
=
,
h b
Iz .
12 1
3 2
=
, maka untuk momen inersianya adalah :
2 2
2 2
2 1
1 1
d A
Iz d
A Iz
I +
+ +
= mm
4
2.51 Dimana d
1
= C – h2 d
2
= C
2
EI l
P y
mak
48 .
3
= – C
untuk defleksi yang terjadi adalah : 2.52
Dimana E = Modulus elastisitas baja E = 2,27 × 10
4
kgmm
2
l = Panjang poros m, P = Beban kg
Universitas Sumatera Utara
BAB III PENETAPAN SPESIFIKASI DAN PEMBUATAN ALAT
Kategori